Масляная система тепловоза предназначена для непрерывной подачи масла к трущимся деталям дизеля, для поддержания жидкостного трения, отвода тепла и промывки трущихся поверхностей, а также непрерывного фильтрования масла, чтобы обеспечить срок его службы.
Система смазки циркуляционная, комбинированная. Наиболее нагруженные детали дизеля смазываются под давлением, остальные - разбрызгиванием. Кроме того, от этой системы смазываются установленные на тепловозе передний, задний распределительные редукторы и гидромеханический редуктор привода вентилятора холодильной камеры, а также подводится масло к серводвигателю автоматического привода гидромуфты. Масло охлаждается в водомасляном теплообменнике водой системы охлаждения масла и наддувочного воздуха.
Быстрое и возможно полное удаление всех нежелательных примесей - частичек пыли, продуктов металла и продуктов окисления - позволяет резко снизить абразивный износ деталей дизеля и вспомогательных механизмов тепловоза и значительно замедлить процесс старения масла. В системе (рис. 49) применены фильтры грубой и тонкой очистки масла, а также центробежный фильтр. Фильтр грубой очистки включен последовательно в систему и обеспечивает фильтрацию почти всего подаваемого насосом дизеля масла с тонкостью отсева 0,1 мм. Фильтр тонкой очистки включен параллельно в систему смазки, через него циркулирует до 4% масла с отделением взвешенных в масле частиц размером до 20-30 мкм. Параллельно в системе смазки включен также центробежный фильтр, в котором дополнительно очищается до 4% масла.
Для гидрореактивного привода ротора центробежного фильтра служит масляный насос с подачей 10 м3/ч при давлении 0,8-1,04 МПа, установленный на заднем распределительном редукторе тепловоза. Чтобы предотвратить повышенный износ и задиры деталей, а также уменьшить затрачиваемую мощность на трогание, раскрутку коленчатого вала и пуск дизеля, необходимо перед пуском все трущиеся поверхности обильно смазать. Это обеспечивается установкой в системе шестеренного маслопрокачивающего насоса с подачей 12 м3/ч с электроприводом.
Пуск дизеля без предварительной прокачки маслом исключен благодаря включенной в схему управления тепловозом электроблокировке, не позволяющей пустить дизель до тех пор, пока маслопрокачивающий агрегат не прокачает его маслом в течение 90 с. Давление масла в различных точках системы контролируется по показаниям манометров, установленных на пультах управления и в дизельном помещении.
В процессе эксплуатации тепловоза возможны случаи снижения давления масла ниже допустимого или чрезмерного повышения температуры масла из-за неисправностей масляного насоса или автоматики холодильника, разрыва гибких соединений трубопроводов, повышенного зазора во вкладышах коленчатого вала и др. Возможность аварии в этих ситуациях исключена оборудованием системы смазывания реле давления и температуры масла.
От недопустимого снижения давления масла дизель защищен двумя реле, установленными на левой стороне его блока. Одно реле снимает нагрузку с генератора, если давление масла в верхнем коллекторе упадет ниже 0,1-0,11 МПа. При снижении давления масла в верхнем коллекторе ниже 0,05-0,06 МПа второе реле останавливает дизель. Реле температуры масла снимает нагрузку с генератора по достижении температуры масла 86-87 °С. Это реле размещено в одном корпусе с реле температуры воды дизеля и установлено на правой стенке кузова тепловоза. Регулирование давления масла, поступающего на смазку вспомогательных механизмов тепловоза, обеспечивается дросселями, перепускными и редукционными клапанами.
В зависимости от назначения систему можно условно разделить на пять взаимосвязанных контуров: главный контур (контур смазки дизеля); контур смазки вспомогательных механизмов тепловоза; контур фильтра тонкой очистки; контур центробежного фильтра и контур маслопрокачивающего агрегата.
Главный контур. Масло из картера дизеля нагнетается шестеренным насосом 23 в теплообменник 57. Охлажденное масло поступает в фильтр грубой очистки 54, очищается от примесей и негнетается в нижний и верхний масляные коллекторы дизеля. Смазав все трущиеся поверхности дизеля, масло сливается обратно в картер. Для контроля работы главного контура установлены приборы на пультах управления в кабинах машиниста обеих секций тепловоза и на щите, приборов 8 в дизельном помещении
Давление масла после насоса 23 измеряется по манометру 9 и должно находиться в пределах 0,35-0,6 МПа при частоте вращения 850 об/мин вала дизеля. Давление масла в конце верхнего масляного коллектора дизеля контролируется по электроманометрам 28 и 33, установленным на пультах управления обеих секций тепловоза, и должно быть не менее 0,2 МПа при частоте вращения 850 об/мин и 0,07 МПа при 400 об/мин вала дизеля.
Работа фильтра грубой очистки контролируется манометрами 12 и 14, показывающими давление масла до и после фильтра Разность их показаний 0,1 МПа. Повышенный перепад давлений указывает на засоренность фильтра.
Температура масла на выходе из дизеля измеряется по электротермометрам 27 и 31, установленным на пультах управления обеих секций тепловоза. Температура масла должна быть 60-80 °С, максимально допустимая при высоких температурах наружного воздуха - не более 86 °С. Для измерения температуры масла после теплообменника установлен капиллярный термометр 17, показания которого должны находиться в пределах 55-75 °С. Загрязненность фильтров турбокомпрессоров оценивается по показаниям манометров 11 и 13. Давление масла после фильтров не менее 0,25 МПа при частоте вращения 850 об/мин.
На тепловозах ЗТЭ10М на пульте управления каждой крайней секции установлены электроманометры и электротермометры для контроля работы главных контуров всех трех секций, а на пульте средней секции - только собственной масляной системы.
Контур смазки вспомогательных механизмов тепловоза. Часть масла, очищенного в фильтре грубой очистки, через предохранительный клапан 49 поступает к вспомогательным механизмам тепловоза.
К переднему и заднему распределительным редукторам и угловому редуктору гидропривода масло поступает через редукционные клапаны 29 и 51. Вентили 34 и 50 предназначены для отключения подачи масла к редукторам при разборке их или демонтаже. Из переднего и заднего распределительных редукторов масло откачивается установленными на них откачивающими насосами в картер дизеля.
Масло к гидромуфте привода вентилятора холодильной камеры поступает через запорный клапан 61. При отказе в работе запорного клапана гидромуфта заполняется маслом через открытый вентиль 60 и дроссель 62 с диаметром отверстия 5 мм, поддерживающий требуемое давление. От гидропривода масло отводится по общей сливной трубе в картер дизеля.
К серводвигателю 2 масло поступает от контура центробежного фильтра и отводится в общую сливную трубу. Давление масла в контуре смазки вспомогательных механизмов тепловоза контролируется по манометрам 10, 18 и 30.
Контур фильтра тонкой очистки. Часть неохлажденного масла подводится к фильтру тонкой очистки 5 через дроссель 63 с проходным отверстием диаметром 10 мм, что позволяет поддерживать давление масла в фильтре в пределах 0,1-0,22 МПа при частоте вращения 850 об/мин вала дизеля. Отфильтрованное масло сливается в картер дизеля.
Контур центробежного фильтра. Установленный на заднем распределительном редукторе шестеренный насос 55 нагнетает масло из картера дизеля на центробежный фильтр 21. Очищенное масло сливается в картер дизеля. Перепускной клапан 56 поддерживает давление масла на фильтр в пределах 0,8-1,04 МПа, контролируемое по манометру 16. Избыточное масло сбрасывается клапаном в трубопровод главного контура.
Контур маслопрокачивающего агрегата. Масло забирается из картера дизеля маслопрокачивающим агрегатом 39, проходит фильтрацию в фильтре грубой очистки и нагнетается на смазку дизеля. Невозвратный клапан 43 отключает контур при работающем масляном насосе дизеля.
При прокачке дизеля маслом после продолжительной стоянки или разборки системы необходимо открыть краник 7 для выпуска воздуха из системы. После появления масляной струи без пузырьков воздуха краник закрывают. Пробу масла для анализа отбирают через краник 53, установленный на фильтре грубой очистки.
Заправка масла в картер производится при открытых вентилях 24 или 41 от стационарной установки или через заправочную горловину 37 от заправщика.
Масло из картера сливается через открытые вентили 25 и 40. После слива масла из картера необходимо открыть вентили 4, 25, 40, 47, 52 и 58 для слива масла из узлов и трубопроводов системы. Масло, скапливающееся при работе дизеля в воздухоочистителях, сливается через вентили 35 и 36.